กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 15 นาที

โพลีโทป 4 รูปทรงสม่ำเสมอ

ในทางเรขาคณิตโพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ (หรือโพลีโครอนแบบสม่ำเสมอ ) คือ โพลีโทป 4 มิติที่จุดยอดสลับกันได้และเซลล์ของโพลีโทปนี้เป็นโพลีเฮดราแบบสม่ำเสมอและหน้าเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ

โพลีโทป 4 รูปทรงสม่ำเสมอ

แผนภาพ Schlegelสำหรับเซลล์ 120 เซลล์ที่ถูกตัดทอนโดยมองเห็นเซลล์ทรงสี่เหลี่ยมด้าน เท่า
ภาพฉายออร์โธกราฟิกของเซลล์ 120 ที่ถูกตัดทอน ในระนาบ Coxeter H ( สมมาตร D ) วาดเฉพาะจุดยอดและเส้นขอบเท่านั้น

ในทางเรขาคณิตโพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ (หรือโพลีโครอนแบบสม่ำเสมอ ) [ 1 ] คือ โพลีโทป 4 มิติที่จุดยอดสลับกันได้และเซลล์ของโพลีโทปนี้เป็นโพลีเฮดราแบบสม่ำเสมอและหน้าเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ

มี รูปทรง หลายเหลี่ยมนูนสม่ำเสมอ 4 มิติที่ไม่เป็น ปริซึม อยู่ 47 รูป นอกจากนี้ยังมีเซตอนันต์ของรูปทรงปริซึมนูนอีก 2 เซต พร้อมด้วยกรณีที่เกิดขึ้นเป็นปริซึมของรูปทรงหลายเหลี่ยมนูนสม่ำเสมออีก 17 กรณี และยังมีรูปทรงดาวที่ไม่เป็นนูนอีกจำนวนหนึ่งที่ไม่ทราบจำนวน

ประวัติการค้นพบ

  • โพลีโทปปกติแบบ นูน :
    • พ.ศ. 2395 (ค.ศ. 1852) : Ludwig Schläfliพิสูจน์ในต้นฉบับของเขาTheorie der vielfachen Kontinuitätว่ามีโพลีท็อปปกติ 6 ชิ้นใน 4 มิติและมีเพียง 3 ใน 5 มิติขึ้นไปเท่านั้น
  • รูปทรงหลายเหลี่ยมดาวปกติ 4 เหลี่ยม ( เซลล์รูป ทรงหลายเหลี่ยมดาวและ/หรือรูปทรงจุดยอด )
    • 1852 : ลุดวิก ชลาฟลียังค้นพบรูปหลายเหลี่ยมดาวปกติ 4 รูปจากทั้งหมด 10 รูป โดยตัดออก 6 รูปที่มีเซลล์หรือรูปทรงจุดยอด{ 5 / 2 5}และ{5, 5 / }
    • พ.ศ. 2426 (ค.ศ. 1883 ) : Edmund Hessเสร็จสิ้นรายชื่อ 10 โพลีโทปปกติแบบไม่นูน 10 รายการในหนังสือของเขา (ในภาษาเยอรมัน) Einleitung in die Lehre von der Kugelteilung mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung auf die Theorie der Gleichflächigen und der gleicheckigen Polyeder Einleitung in die Lehre von der Kugelteilung mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung auf die Theorie der Gleichflächigen und der gleicheckigen Polyeder, von dr. เอ็ดมันด์ เฮสส์. Mit sechzehn lithographierten tafeln. .
  • รูปทรงหลายเหลี่ยม กึ่งปกติ แบบนูน : (คำจำกัดความต่างๆ ก่อน หมวดหมู่ เอกภาพ ของ Coxeter )
  • โพลีโทปนูนสม่ำเสมอ :
    • ปี 1940 : การค้นคว้าได้รับการขยายความอย่างเป็นระบบโดยHSM Coxeterในผลงานตีพิมพ์ของเขาเรื่องRegular and Semi-Regular Polytopes
    • โพลีโทป 4 มิติแบบนูนสม่ำเสมอ :
      • ปี 1965 : ในที่สุด จอห์น ฮอร์ตัน คอนเวย์และไมเคิล กายก็ได้รวบรวมรายชื่อรูปทรงนูนทั้งหมดไว้ในผลงาน ตีพิมพ์เรื่อง Four-Dimensional Archimedean Polytopes , established by computer analysis โดยเพิ่มรูปทรงนูน 4 มิติที่ไม่ใช่แบบวิทอฟ (non-Wythoffian) เพียงรูปเดียว คือ แกรนด์แอนติปริซึม (grand antiprism)
      • ในปี 1966 นอร์แมน จอห์นสันสำเร็จวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกเรื่อง"ทฤษฎีของรูปทรงหลายเหลี่ยมและรังผึ้งสม่ำเสมอ"ภายใต้การดูแลของอาจารย์ที่ปรึกษา ค็อกซ์เตอร์ ซึ่งเป็นการวางรากฐานทฤษฎีพื้นฐานของรูปทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอสำหรับมิติ 4 และมิติที่สูงกว่า
      • ในปี 1986ค็อกซ์เตอร์ได้ตีพิมพ์บทความเรื่องRegular and Semi-Regular Polytopes IIซึ่งรวมถึงการวิเคราะห์ โครงสร้าง snub 24-cell ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะ และสมมาตรของ grand antiprism ที่ผิดปกติ
      • 1998 [ 8 ] -2000 : โพลีโทป 4 ตัวได้รับการตั้งชื่ออย่างเป็นระบบโดยนอร์แมน จอห์นสัน และกำหนดโดยการนับดัชนีออนไลน์ของจอร์จ โอลเชฟสกี (ใช้เป็นพื้นฐานสำหรับรายการนี้) จอห์นสันตั้งชื่อโพลีโทป 4 ตัวว่าโพลีโครา เช่นเดียวกับโพลีเฮดราสำหรับโพลีโทป 3 ตัว จากรากศัพท์ภาษากรีกpoly ("มาก") และchoros ("ห้อง" หรือ "พื้นที่") [ 9 ]ชื่อของโพลีโคราที่เป็นเอกรูปเริ่มต้นด้วยโพลีโคราปกติ 6 ตัวที่มีคำนำหน้าตามวงแหวนในแผนภาพ Coxeter; truncation t , cantellation, t , runcination t โดยมีรูปแบบวงแหวนเดี่ยวเรียกว่า rectified และคำนำหน้า bi, tri เพิ่มเมื่อวงแหวนแรกอยู่บนโหนดที่สองหรือสาม[ 10 ] [ 11 ]
      • 2004 : มาร์โค มอลเลอร์ ได้ตีพิมพ์หลักฐานว่าเซตคอนเวย์-กายสมบูรณ์ในวิทยานิพนธ์ของเขาVierdimensionale Archimedische Polytopeมอลเลอร์ได้นำระบบการตั้งชื่อของจอห์นสันมาแสดงในรายการของเขา[ 12 ]
      • 2008 : The Symmetries of Things [ 13 ]ได้รับการตีพิมพ์โดยJohn H. Conwayและมีรายการพิมพ์ครั้งแรกของโพลีโทป 4 มิติแบบนูนสม่ำเสมอและโพลีโทปมิติสูงกว่าโดยตระกูลกลุ่ม Coxeter พร้อมด้วย ไดอะแกรม รูปจุดยอด ทั่วไป สำหรับ การเรียงสับเปลี่ยน ไดอะแกรม Coxeter แบบวงแหวนแต่ละแบบ —snub, grand antiprism และ duoprism—ซึ่งเขาเรียกว่า proprism สำหรับ product prism เขาใช้ รูปแบบการตั้งชื่อ ijk -ambo ของเขาเองสำหรับการเรียงสับเปลี่ยนวงแหวนที่มีดัชนีนอกเหนือจากการตัดทอนและ bitruncation และชื่อทั้งหมดของ Johnson ถูกรวมอยู่ในดัชนีหนังสือ
  • รูปทรงหลายเหลี่ยมดาว 4 มิติแบบไม่ปกติและสม่ำเสมอ : (คล้ายกับรูปทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอแบบไม่นูน )
    • 1966 : จอห์นสันอธิบายปริซึมแอนติแบบเอกรูปที่ไม่นูนสามอันในปริภูมิ 4 มิติในวิทยานิพนธ์ของเขา[ 14 ]
    • 1990-2006 : ในการค้นหาร่วมกัน จนถึงปี 2005 Jonathan Bowers และ George Olshevsky ได้ระบุโพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ (นูนและไม่นูน) รวมทั้งหมด 1845 ชิ้น[ 15 ]และค้นพบเพิ่มอีก 4 ชิ้นในปี 2006 รวมเป็น 1849 ชิ้น การนับนี้รวมถึงปริซึม 74 ชิ้นจากโพลีเฮดราแบบสม่ำเสมอที่ไม่ใช่ปริซึม 75 ชิ้น (เนื่องจากเป็นเซตจำกัด – ปริซึมลูกบาศก์ถูกยกเว้นเนื่องจากซ้ำกับเทสเซอแร็กต์) แต่ไม่รวมหมวดหมู่อนันต์ของดูโอปริซึมหรือปริซึมของแอนติปริซึม[ 16 ]
    • 2020-2023 : พบโพลีโคราใหม่ 342 รายการ ทำให้จำนวนโพลีโทป 4 มิติที่รู้จักทั้งหมดเพิ่มขึ้นเป็น 2191 รายการ รายชื่อนี้ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ว่าสมบูรณ์[ 16 ] [ 17 ]

โพลีโทป 4 เหลี่ยมปกติ

โพลีโทป 4 มิติปกติเป็นส่วนย่อยของโพลีโทป 4 มิติสม่ำเสมอ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดเพิ่มเติมโพลีโทป 4 มิติปกติสามารถแสดงได้ด้วยสัญลักษณ์ Schläfli { p , q , r } โดยมีเซลล์ประเภท { p , q }, หน้าประเภท { p }, รูปทรงขอบประเภท { r } และรูปทรงจุดยอดประเภท { q , r }

การมีอยู่ของโพลีโทป 4 มิติปกติ { p , q , r } ถูกจำกัดโดยการมีอยู่ของโพลีเฮดราปกติ { p , q } ซึ่งกลายเป็นเซลล์ และ { q , r } ซึ่งกลายเป็นรูปทรงจุดยอด

การดำรงอยู่เป็นโพลีโทป 4 มิติแบบจำกัดขึ้นอยู่กับความไม่เท่าเทียมกัน: [ 18 ]

รูป ทรงหลายเหลี่ยมปกติ 4 มิติ 16 รูปซึ่งมีคุณสมบัติว่าเซลล์ หน้า ขอบ และจุดยอดทั้งหมดเท่ากันทุกประการ:

โพลีโทป 4 มิติแบบนูนสม่ำเสมอ

สมมาตรของโพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอในสี่มิติ

กลุ่มย่อยตั้งฉาก
กระจกทั้ง 24 บานของF สามารถแยกออกเป็น กลุ่ม D ที่ตั้งฉากกัน 2 กลุ่มได้:
  1. =(กระจก 12 บาน)
  2. =(กระจก 12 บาน)
กระจกทั้ง 10 บานของB × A สามารถแยกออกเป็นกลุ่มตั้งฉากได้ 4 A และD :
  1. =(กระจก 3+1 บาน)
  2. =(กระจก 6 บาน)

ใน 4 มิติมีกลุ่มจุด สมมาตรแบบกระจกเงาพื้นฐาน 5 กลุ่ม ได้แก่ A =, B =, D =, F =, H =[ 10 ]นอกจากนี้ยังมีกลุ่มปริซึม 3 กลุ่ม A A =, B A =, H A =และกลุ่มปริซึมคู่: I (p)×I (q) =แต่ละกลุ่มถูกกำหนดโดยโดเมนพื้นฐานรูปทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่ากูร์ซาต์ ซึ่งถูกล้อมรอบด้วยระนาบสะท้อน

แต่ละโพลีโทป 4 มิติแบบสะท้อนแสงสม่ำเสมอสามารถสร้างขึ้นได้ในกลุ่มจุดสะท้อนแสงหนึ่งกลุ่มหรือมากกว่าใน 4 มิติโดยใช้การสร้างแบบ Wythoffซึ่งแสดงด้วยวงแหวนรอบการเรียงสับเปลี่ยนของโหนดในแผนภาพ Coxeter ระนาบสะท้อนสามารถจัดกลุ่มได้ ดังที่เห็นได้จากโหนดสีที่แยกจากกันด้วยกิ่งคู่ กลุ่มสมมาตรในรูปแบบ [a,b,a] มีสมมาตรแบบขยาย [[a,b,a]] ซึ่งเพิ่มลำดับสมมาตรเป็นสองเท่า ซึ่งรวมถึง [3,3,3], [3,4,3] และ [ p ,2, p ] โพลีโทปสม่ำเสมอในกลุ่มเหล่านี้ที่มีวงแหวนสมมาตรประกอบด้วยสมมาตรแบบขยายนี้

หากกระจกทั้งหมดที่มีสีเดียวกันในรูปทรงหลายเหลี่ยมเอกรูปที่กำหนดนั้นไม่มีวงแหวน (ไม่ทำงาน) จะทำให้โครงสร้างนั้นมีสมมาตรต่ำลงโดยการลบกระจกที่ไม่ทำงานทั้งหมดออก หากโหนดทั้งหมดที่มีสีเดียวกันมีวงแหวน (ทำงาน) การดำเนินการ สลับสามารถสร้างรูปทรงหลายเหลี่ยม 4 มิติใหม่ที่มีสมมาตรแบบไครัลได้ โดยแสดงเป็นโหนดวงกลม "ว่างเปล่า" แต่โดยทั่วไปแล้วรูปทรงเรขาคณิตจะไม่สามารถปรับเปลี่ยนได้เพื่อสร้างโซลูชันเอกรูป

กลุ่มเวล์คอนเวย์ควอเทอร์เนียน โครงสร้าง นามธรรมคำสั่งแผนภาพค็อกซ์เตอร์สัญกรณ์ค็อกซ์เตอร์กลุ่มย่อยคอมมิวเทเตอร์หมายเลขค็อกซ์เตอร์ (ชั่วโมง) กระจกm =2 h
ไม่สามารถลดทอนได้
เอ+1/60[I×I].21เอส120[3,3,3][3,3,3] +510
ดี±1/3[T×T].21/2. 2 S 192[3 1,1,1 ][3 1,1,1 ] +612
บี±1/6[O×O].22 S = S ≀S 384[4,3,3]8412
เอฟ±1/2[O×O].2 3. 2 S 1152[3,4,3][3 + ,4,3 + ]121212
เอช±[I×I].22.(A ×A ).214400[5,3,3][5,3,3] +3060
กลุ่มปริซึม
เอเอ+1/24[O×O].2 S ×D 48[3,3,2] = [3,3]×[ ][3,3] +-61
บีเอ±1/24[O×O].2S ×D 96[4,3,2] = [4,3]×[ ]-361
H A ±1/60[I×I].2A ×D 240[5,3,2] = [5,3]×[ ][5,3] +-151
กลุ่มดูโอปริซึม (ใช้ 2p, 2q สำหรับจำนวนเต็มคู่)
I ( p )I ( q ) ±1/2[D ×D ]ดี ×ดี4 พีคิว[ p ,2, q ] = [ p ]×[ q ][ p + ,2, q + ]-พีq
I ( 2p )I ( q ) ±1/2[D ×D ]D ×D 8 พีคิว[2 p ,2, q ] = [2 p ]×[ q ]-พีพีq
I ( 2p )I ( 2q ) ±1/2[D ×D ]ดี ×ดี16 พีคิว[2 p ,2,2 q ] = [2 p ]×[2 q ]-พีพีqq

การนับจำนวน

มีโพลีโทป 4 มิติแบบนูนสม่ำเสมอทั้งหมด 64 รูป ซึ่งรวมถึงโพลีโทป 4 มิติแบบนูนปกติ 6 รูป และไม่รวมเซตอนันต์ของดูโอปริซึมและ แอ น ติปริซึม

รูปทรงหลายเหลี่ยม 4 มิติที่เป็นเอกรูปทั้ง 64 รูปทรงนี้ ได้รับการจัดทำดัชนีไว้ด้านล่างโดย George Olshevsky รูปทรงสมมาตรที่ซ้ำกันจะถูกระบุดัชนีไว้ในวงเล็บ

นอกจาก 64 เซตข้างต้นแล้ว ยังมีเซตปริซึมอนันต์อีก 2 เซตที่สร้างรูปทรงนูนที่เหลือทั้งหมด:

ตระกูลA

เซลล์ 5 เซลล์มี สมมาตร แบบเพนทาโคริกดิพลอยด์ [3,3,3] [ 10 ]ที่มีลำดับ 120 ซึ่งสมมาตรกับลำดับการเรียงสับเปลี่ยนขององค์ประกอบทั้งห้า เนื่องจากจุดยอดทุกคู่มีความสัมพันธ์กันในลักษณะเดียวกัน

มีการกำหนดกลุ่มเซลล์ (ส่วนต่างๆ) โดยจัดกลุ่มตามตำแหน่งในแผนภาพ Coxeter โดยการลบโหนดที่ระบุออก

[3,3,3] โพลีโทปสม่ำเสมอ
# ชื่อBowers (และชื่อย่อ) รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(5) ตำแหน่งที่ 2(10) ตำแหน่งที่ 1(10) ตำแหน่งที่ 0(5) เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
1 เพนทาโครอน5 เซลล์[ 10 ] (ปากกา) {3,3,3} (4) (3.3.3)5 10 10 5
2 เพนทาโครอน 5 เซลล์ แบบปรับแก้ (rap) r{3,3,3} (3) (3.3.3.3)(2) (3.3.3)10 30 30 10
3 เพนทาโครอนแบบ ตัดทอน 5 เซลล์ (ส่วนปลาย) t{3,3,3} (3) (3.6.6)(1) (3.3.3)10 30 40 20
4 เพนทาโครอนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดเล็ก 5 เซลล์ (srip) rr{3,3,3} (2) (3.4.3.4)(2) (3.4.4)(1) (3.3.3.3)20 80 90 30
7 เพนทาโครอนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดใหญ่ แบบตัดทอน 5 เซลล์ (การจับ) tr{3,3,3} (2) (4.6.6)(1) (3.4.4)(1) (3.6.6)20 80 120 60
8 runcitruncated 5-cell Prismatorhombated pentachoron (prip) t {3,3,3} (1) (3.6.6)(2) (4.4.6)(1) (3.4.4)(1) (3.4.3.4)30 120 150 60
[[3,3,3]] โพลีโทปสม่ำเสมอ
# ชื่อBowers (และชื่อย่อ) รูปจุดยอดแผนภาพค็อกซ์เตอร์และสัญลักษณ์ Schläfliจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3-0(10) ตำแหน่งที่ 1-2(20) อัลท์ เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
5 * แมงมุมปริซึมขนาดเล็ก 5 เซลล์ที่มีรูปร่างผิดปกติ (runcinated Small prismatodecachoron (spid)) t {3,3,3} (2) (3.3.3)(6) (3.4.4)30 70 60 20
6 * เดคาคอรอน 5 เซลล์แบบตัดทอน (deca) 2t{3,3,3} (4) (3.6.6)10 40 60 30
9 * ปลาปริสมาโตเดคาโครอนขนาดใหญ่ 5 เซลล์ที่ถูกตัดทอนทั้งหมด (วงศ์ Gippidae) t {3,3,3} (2) (4.6.6)(2) (4.4.6)30 150 240 120
ไม่สม่ำเสมอomnisnub 5 เซลล์ Snub decachoron (snad) Snub pentachoron (snip) [ 19 ]ht {3,3,3} (2) (3.3.3.3.3)(2) (3.3.3.3)(4) (3.3.3)90 300 270 60

รูปทรงโพลีโทป 4 มิติที่เป็นเอกรูปทั้งสามแบบที่ทำเครื่องหมายด้วยเครื่องหมายดอกจัน*มีสมมาตรเพนทาโคริกแบบขยาย ที่สูงกว่า ลำดับที่ 240 [[3,3,3]] เนื่องจากองค์ประกอบที่สอดคล้องกับองค์ประกอบใดๆ ของเซลล์ 5 มิติพื้นฐานสามารถแลกเปลี่ยนกับองค์ประกอบที่สอดคล้องกับองค์ประกอบของคู่ของมันได้ มีกลุ่มย่อยดัชนีขนาดเล็กหนึ่งกลุ่ม [3,3,3] +ลำดับที่ 60 หรือกลุ่มสองเท่าของมัน [[3,3,3]] +ลำดับที่ 120 ซึ่งกำหนดเซลล์ 5 มิติแบบออมนิส นับ ซึ่งแสดงไว้เพื่อความสมบูรณ์ แต่ไม่ใช่แบบเอกรูป

ครอบครัวB

ครอบครัวนี้มีสมมาตรแบบดิพลอยด์เฮกซาเดคาโคริก[ 10 ] [4,3,3] ที่มีลำดับ 24×16=384: 4!=24 การเรียงสับเปลี่ยนของแกนทั้งสี่ 2 4 =16 สำหรับการสะท้อนในแต่ละแกน มีกลุ่มย่อยดัชนีขนาดเล็ก 3 กลุ่ม โดยสองกลุ่มแรกสร้างโพลีโทป 4 ที่สม่ำเสมอซึ่งซ้ำกันในครอบครัวอื่น ๆ ด้วย [1 + ,4,3,3], [4,(3,3) + ] และ [4,3,3] +ทั้งหมดมีลำดับ 192

การตัดทอนเทสเซอแร็กต์

# ชื่อ(ชื่อและชื่อย่อของโบเวอร์) รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(8) ตำแหน่งที่ 2(24) ตำแหน่งที่ 1(32) ตำแหน่งที่ 0(16) เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
10 เทสเซอแร็กต์หรือ เทสเซอแร็กต์ 8 เซลล์(tes) {4,3,3} (4) (4.4.4)8 24 32 16
11 เทสเซอแร็กต์ที่แก้ไขแล้ว (rit) r{4,3,3} (3) (3.4.3.4)(2) (3.3.3)24 88 96 32
13 เทสเซอแร็กต์ที่ถูกตัดทอน (แทท) t{4,3,3} (3) (3.8.8)(1) (3.3.3)24 88 128 64
14 เทสเซอแร็กต์รูปวงกลมเทสเซอแร็กต์รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดเล็ก (srit) rr{4,3,3} (2) (3.4.4.4)(2) (3.4.4)(1) (3.3.3.3)56 248 288 96
15 Runcinated tesseract (หรือ runcinated 16-cell )Small disprismatotesseractihexadecachoron (sidpith) t {4,3,3} (1) (4.4.4)(3) (4.4.4)(3) (3.4.4)(1) (3.3.3)80 208 192 64
16 เทสเซอแร็กต์แบบบิตรันเคต (หรือแบบบิตรันเคต 16 เซลล์ )เทสเซอแร็กต์เฮกซาเดคาโครอน (ทาห์) 2t{4,3,3} (2) (4.6.6)(2) (3.6.6)24 120 192 96
18 เทสเซอแร็กต์แบบตัดทอนเทสเซอแร็กต์รูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดใหญ่ (กรวด) tr{4,3,3} (2) (4.6.8)(1) (3.4.4)(1) (3.6.6)56 248 384 192
19 Runcitruncated tesseract Prismatorhombated hexadecachoron (proh) t {4,3,3} (1) (3.8.8)(2) (4.4.8)(1) (3.4.4)(1) (3.4.3.4)80 368 480 192
21 Omnitruncated tesseract (also omnitruncated 16-cell )Great disprismatotesseractihexadecachoron (gidpith) t {3,3,4} (1) (4.6.8)(1) (4.4.8)(1) (4.4.6)(1) (4.6.6)80 464 768 384
เทสเซอแร็กต์ครึ่งที่เกี่ยวข้อง [1 + ,4,3,3] โพลีโทป 4 มิติสม่ำเสมอ
# ชื่อ(ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(8) ตำแหน่งที่ 2(24) ตำแหน่งที่ 1(32) ตำแหน่งที่ 0(16) อัลท์ เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
[12] ครึ่งเทสเซอแร็กต์เดมิเทสเซอแร็กต์= 16 เซลล์ (หกเหลี่ยม) =h{4,3,3}={3,3,4} (4) (3.3.3)(4) (3.3.3)16 32 24 8
[17] เทสเซอแร็กต์แบบแคนติก = เทสเซอแร็กต์ แบบตัดทอน 16 เซลล์ (thex) =h {4,3,3}=t{4,3,3} (4) (6.6.3)(1) (3.3.3.3)24 96 120 48
[11] เทสเซอแร็กต์แบบรันซิก = เทสเซอแร็กต์แบบปรับแก้ (ริท) =h {4,3,3}=r{4,3,3} (3) (3.4.3.4)(2) (3.3.3)24 88 96 32
[16] เทสเซอแร็กต์รันซิแคนติก = เทสเซอแร็กต์บิตรันเคต (ทาห์) =h {4,3,3}=2t{4,3,3} (2) (3.4.3.4)(2) (3.6.6)24 120 192 96
[11] = เทสเซอแร็กต์ที่ถูกแก้ไข (หนู) =h {4,3,3}=r{4,3,3} 24 88 96 32
[16] = เทสเซอแร็กต์ที่ถูกตัดทอนบิต (tah) =h {4,3,3}=2t{4,3,3} 24 120 192 96
[23] = เซลล์ 24 เซลล์ที่ได้รับการแก้ไข (rico) =h {4,3,3}=rr{3,3,4} 48 240 288 96
[24] = เซลล์ 24 เซลล์แบบตัดทอน (tico) =h {4,3,3}=tr{3,3,4} 48 240 384 192
# ชื่อ(ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(8) ตำแหน่งที่ 2(24) ตำแหน่งที่ 1(32) ตำแหน่งที่ 0(16) อัลท์ เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
ไม่สม่ำเสมอomnisnub tesseract Snub tesseract (snet) [ 20 ] (หรือomnisnub 16-cell ) ht {4,3,3} (1) (3.3.3.3.4)(1) (3.3.3.4)(1) (3.3.3.3)(1) (3.3.3.3.3)(4) (3.3.3)272 944 864 192

การตัดทอน 16 เซลล์

# ชื่อ (ชื่อและชื่อย่อของโบเวอร์) รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(8) ตำแหน่งที่ 2(24) ตำแหน่งที่ 1(32) ตำแหน่งที่ 0(16) อัลท์ เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
12 เฮกซาเดคาโครอน16 เซลล์[ 10 ] (เฮก) {3,3,4} (8) (3.3.3)16 32 24 8
[22] *เซลล์ 16 เซลล์ที่ได้รับการแก้ไขแล้ว(เหมือนกับเซลล์ 24 เซลล์ ) (ico) =r{3,3,4} (2) (3.3.3.3)(4) (3.3.3.3)24 96 96 24
17 เฮกซาเดคาโครอน (thex) แบบตัด ทอน 16 เซลล์t{3,3,4} (1) (3.3.3.3)(4) (3.6.6)24 96 120 48
[23] *เซลล์ 16 เซลล์แบบปรับแก้(เหมือนกับเซลล์ 24 เซลล์แบบปรับแก้ ) (rico) =rr{3,3,4} (1) (3.4.3.4)(2) (4.4.4)(2) (3.4.3.4)48 240 288 96
[15] ผลึก 16 เซลล์แบบรันซิเนต (หรือเทสเซอแร็กต์แบบรันซิเนต) (ซิดพิธ) t {3,3,4} (1) (4.4.4)(3) (4.4.4)(3) (3.4.4)(1) (3.3.3)80 208 192 64
[16] บิตรันเคท 16 เซลล์ (หรือบิตรันเคท เทสเซอแร็กต์ ) (ทาห์) 2t{3,3,4} (2) (4.6.6)(2) (3.6.6)24 120 192 96
[24] *เซลล์ 16 เซลล์แบบย่อ(เหมือนกับเซลล์ 24 เซลล์แบบย่อ ) (tico) =tr{3,3,4} (1) (4.6.6)(1) (4.4.4)(2) (4.6.6)48 240 384 192
20 Runcitruncated 16-cell Prismatorhombated tesseract (prit) t {3,3,4} (1) (3.4.4.4)(1) (4.4.4)(2) (4.4.6)(1) (3.6.6)80 368 480 192
[21] เซลล์ 16 เซลล์ที่ถูกตัดทอนทั้งหมด (หรือเทสเซอแร็กต์ที่ถูกตัดทอนทั้งหมด ) (กิดพิธ) t {3,3,4} (1) (4.6.8)(1) (4.4.8)(1) (4.4.6)(1) (4.6.6)80 464 768 384
[31] สลับเซลล์ 16 เซลล์ที่ถูกตัดทอน (เหมือนกับเซลล์ 24 เซลล์แบบสั้น ) (sadi) sr{3,3,4} (1) (3.3.3.3.3)(1) (3.3.3)(2) (3.3.3.3.3)(4) (3.3.3)144 480 432 96
ไม่สม่ำเสมอ Runcic snub rectified 16-cell Pyritosnub tesseract (pysnet) sr {3,3,4} (1) (3.4.4.4)(2) (3.4.4)(1) (4.4.4)(1) (3.3.3.3.3)(2) (3.4.4)176 656 672 192
(*) เช่นเดียวกับการจัดเรียงทรงสี่เหลี่ยมด้าน เท่าให้กลาย เป็นทรงแปดเหลี่ยมการจัดเรียงทรง 16 เซลล์ให้กลายเป็นทรง 24 เซลล์ ซึ่งเป็นสมาชิกปกติของตระกูลต่อไปนี้

เซลล์24 เซลล์ แบบตัดปลาย จะถูกทำซ้ำในตระกูลนี้เพื่อความสมบูรณ์ มันเป็นการสลับกันระหว่างเซลล์ 16 เซลล์แบบตัดปลายหรือเซลล์ 24 เซลล์แบบตัดปลายโดยมีกลุ่มสมมาตรครึ่งหนึ่งคือ [(3,3) + ,4] เซลล์ทรงแปดเหลี่ยมแบบตัดปลายจะกลายเป็นทรงยี่สิบเหลี่ยม ลูกบาศก์จะกลายเป็นทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า และมีการสร้างทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าใหม่ 96 รูปในช่องว่างจากจุดยอดที่ถูกลบออก

ตระกูลF

ครอบครัวนี้มีสมมาตรไอโคไซเทตราโคริกแบบดิพลอยด์ [ 10 ] [ 3,4,3] ลำดับ 24×48=1152: สมมาตร 48 แบบของทรงแปดเหลี่ยมสำหรับแต่ละเซลล์ 24 เซลล์ มีกลุ่มย่อยดัชนีขนาดเล็ก 3 กลุ่ม โดยคู่ไอโซมอร์ฟิกสองคู่แรกสร้างโพลีโทป 4 มิติที่สม่ำเสมอซึ่งซ้ำกันในครอบครัวอื่น ๆ ด้วย [3 + ,4,3], [3,4,3 + ] และ [3,4,3] +ทั้งหมดมีลำดับ 576

[3,4,3] โพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ
# ชื่อ รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(24) ตำแหน่งที่ 2(96) ตำแหน่งที่ 1(96) ตำแหน่งที่ 0(24) เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
22 24 เซลล์ (เหมือนกับ16 เซลล์ที่แก้ไขแล้ว ) Icositetrachoron [ 10 ] (ico) {3,4,3} (6) (3.3.3.3)24 96 96 24
23 เซลล์ 24 เซลล์ที่ปรับแก้แล้ว (เหมือนกับเซลล์ 16 เซลล์ที่ปรับแก้แล้ว ) เซลล์ไอโคไซเทตราโครอนที่ปรับแก้แล้ว (ริโค) r{3,4,3} (3) (3.4.3.4)(2) (4.4.4)48 240 288 96
24 เซลล์ 24 เซลล์ที่ถูกตัดทอน (เหมือนกับเซลล์ 16 เซลล์ที่ถูกตัดทอน ) ไอโคไซเทตราโครอนที่ถูกตัดทอน (ติโค) t{3,4,3} (3) (4.6.6)(1) (4.4.4)48 240 384 192
25 ไอโคซิเทตราโครอนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดเล็ก 24 เซลล์ (สริโค) rr{3,4,3} (2) (3.4.4.4)(2) (3.4.4)(1) (3.4.3.4)144 720 864 288
28 cantitruncated 24-cell Great rhombated icositetrachoron (grico) tr{3,4,3} (2) (4.6.8)(1) (3.4.4)(1) (3.8.8)144 720 1152 576
29 runcitruncated 24-cell Prismatorhombated icositetrachoron (prico) t {3,4,3} (1) (4.6.6)(2) (4.4.6)(1) (3.4.4)(1) (3.4.4.4)240 1104 1440 576
[3 + ,4,3] โพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ
# ชื่อ รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(24) ตำแหน่งที่ 2(96) ตำแหน่งที่ 1(96) ตำแหน่งที่ 0(24) อัลท์ เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
31 snub 24-cell Snub disicositetrachoron (sadi) s{3,4,3} (3) (3.3.3.3.3)(1) (3.3.3)(4) (3.3.3)144 480 432 96
ไม่สม่ำเสมอruncic ดูแคลน 24 เซลล์ Prismatorhombisnub icositetrachoron (prissi) s {3,4,3} (1) (3.3.3.3.3)(2) (3.4.4)(1) (3.6.6)(3) ไตรคัพ240 960 1008 288
[25] cantic snub 24-cell (เหมือนกับcantellated 24-cell ) (srico) s {3,4,3} (2) (3.4.4.4)(1) (3.4.3.4)(2) (3.4.4)144 720 864 288
[29] runcicantic snub 24-cell (เหมือนกับruncitruncated 24-cell ) (prico) s {3,4,3} (1) (4.6.6)(1) (3.4.4)(1) (3.4.4.4)(2) (4.4.6)240 1104 1440 576
(†) เซลล์ 24 เซลล์แบบสั้นที่นี่ แม้จะมีชื่อเรียกทั่วไปว่า 24 เซลล์แบบสั้น แต่ก็ไม่ได้คล้ายคลึงกับลูกบาศก์แบบสั้นแต่อย่างใด แต่ได้มาจากการสลับเซลล์ 24 เซลล์แบบตัดทอนหมายเลขสมมาตร ของมัน มีเพียง 576 เท่านั้น ( กลุ่ม ไอโคไซเตตราโคริกไอออนิกที่ลดลง [3 + ,4,3])

เช่นเดียวกับเซลล์ 5 เซลล์ เซลล์ 24 เซลล์เป็นแบบคู่ตัวเอง ดังนั้นรูปแบบทั้งสามต่อไปนี้จึงมีสมมาตรเป็นสองเท่า ทำให้สมมาตรทั้งหมดเป็น 2304 ( สมมาตรไอโคไซเตตราโคริกแบบขยาย [[3,4,3]])

[[3,4,3]] โพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ
# ชื่อ รูปจุดยอดแผนภาพค็อกซ์เตอร์และสัญลักษณ์ Schläfliจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3-0(48) ตำแหน่ง 2-1(192) เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
26 runcinated 24-cell Small prismatotetracontoctachoron (spic) t {3,4,3} (2) (3.3.3.3)(6) (3.4.4)240 672 576 144
27 Tetracontoctachoron 24 เซลล์แบบตัดทอน (ต่อ)2t{3,4,3} (4) (3.8.8)48 336 576 288
30 omnitruncated 24-cell Great prismatotetracontoctachoron (gippic) t {3,4,3} (2) (4.6.8)(2) (4.4.6)240 1392 2304 1152
[[3,4,3]] +โพลีโทป 4 มิติแบบไอโซโกนัล
# ชื่อ รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3-0(48) ตำแหน่ง 2-1(192) อัลท์ เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
ไม่สม่ำเสมอomnisnub 24-cell Snub tetracontoctachoron (snoc) Snub icositetrachoron (sni) ​​[ 21 ]ht {3,4,3} (2) (3.3.3.3.4)(2) (3.3.3.3)(4) (3.3.3)816 2832 2592 576

ตระกูลH

ครอบครัวนี้มีสมมาตรเฮกซาโคซิโคริกแบบดิพลอยด์ [ 10 ] [ 5,3,3] ลำดับ120 ×120=24×600=14400: 120 สำหรับแต่ละโดเดคาเฮดรา 120 อัน หรือ 24 สำหรับแต่ละเตตระเฮดรา 600 อัน มีกลุ่มย่อยดัชนีขนาดเล็กหนึ่งกลุ่ม [5,3,3] +ซึ่งทั้งหมดมีลำดับ 7200

การตัดทอน 120 เซลล์

# ชื่อ(ชื่อและชื่อย่อของโบเวอร์) รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีจำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(120) ตำแหน่งที่ 2(720) ตำแหน่งที่ 1(1200) ตำแหน่งที่ 0(600) อัลท์ เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
32 120 เซลล์ (hecatonicosachoron หรือ dodecacontachoron) [ 10 ] Hecatonicosachoron (สวัสดี) {5,3,3} (4) (5.5.5)120 720 1200 600
33 เซลล์ 120 เซลล์ที่แก้ไขแล้วเฮคาโทนิโคซาโครอนที่แก้ไขแล้ว (ราฮี) r{5,3,3} (3) (3.5.3.5)(2) (3.3.3)720 3120 3600 1200
36 เฮคาโทนิโคซาโครอน แบบตัดทอน 120 เซลล์ (thi) t{5,3,3} (3) (3.10.10)(1) (3.3.3)720 3120 4800 2400
37 เซลล์ 120 เซลล์ รูปทรงสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดเล็ก เฮคาโทนิโคซาโครอน (สราฮี) rr{5,3,3} (2) (3.4.5.4)(2) (3.4.4)(1) (3.3.3.3)1920 9120 10800 3600
38 runcinated 120-cell (also runcinated 600-cell )Small disprismatohexacosihecatonicosachoron (sidpixhi) t {5,3,3} (1) (5.5.5)(3) (4.4.5)(3) (3.4.4)(1) (3.3.3)2640 7440 7200 2400
39 bitruncated 120-cell (also bitruncated 600-cell )Hexacosihecatonicosachoron (xhi) 2t{5,3,3} (2) (5.6.6)(2) (3.6.6)720 4320 7200 3600
42 cantitruncated 120-cell Great rhombated hecatonicosachoron (grahi) tr{5,3,3} (2) (4.6.10)(1) (3.4.4)(1) (3.6.6)1920 9120 14400 7200
43 runcitruncated 120-cell Prismatorhombated hexacosichoron (prix) t {5,3,3} (1) (3.10.10)(2) (4.4.10)(1) (3.4.4)(1) (3.4.3.4)2640 13440 18000 7200
46 omnitruncated 120-cell (also omnitruncated 600-cell )Great disprismatohexacosihecatonicosachoron (gidpixhi) t {5,3,3} (1) (4.6.10)(1) (4.4.10)(1) (4.4.6)(1) (4.6.6)2640 17040 28800 14400
ไม่สม่ำเสมอomnisnub 120-cell Snub hecatonicosachoron (snixhi) [ 22 ] (เหมือนกับomnisnub 600-cell ) ht {5,3,3} (1) (3.3.3.3.5)(1) (3.3.3.5)(1) (3.3.3.3)(1) (3.3.3.3.3)(4) (3.3.3)9840 35040 32400 7200

การตัดทอนเซลล์ 600 เซลล์

# ชื่อ(ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีสมมาตร จำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 3(120) ตำแหน่งที่ 2(720) ตำแหน่งที่ 1(1200) ตำแหน่งที่ 0(600) เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
35 เฮกซาโคซิโครอน600 เซลล์[ 10 ] (เช่น) {3,3,5} [5,3,3] ลำดับที่ 14400 (20) (3.3.3)600 1200 720 120
[47] 20-ลดขนาด 600 เซลล์ = แกรนด์แอนติปริซึม (ช่องว่าง) โครงสร้าง ที่ไม่ใช่แบบวิธอฟฟ์[[10,2 + ,10]] ลำดับที่ 400 ดัชนี 36 (2) (3.3.3.5)(12) (3.3.3)320 720 500 100
[31] 24-เซลล์ที่ลดลง 600 เซลล์ = Snub 24-เซลล์ (sadi) โครงสร้าง ที่ไม่ใช่แบบวิธอฟฟ์[3 + ,4,3] ลำดับ 576 ดัชนี 25 (3) (3.3.3.3.3)(5) (3.3.3)144 480 432 96
ไม่สม่ำเสมอ bi-24-diminished 600-cell Bi-icositetradiminished hexacosichoron (bidex) โครงสร้าง ที่ไม่ใช่แบบวิธอฟฟ์ลำดับที่ 144 ดัชนีที่ 100 (6) tdi48 192 216 72
34 เซลล์ 600 เซลล์ที่ได้รับการแก้ไขเฮกซาโคซิโครอนที่ได้รับการแก้ไข (ร็อกซ์) r{3,3,5} [5,3,3] (2) (3.3.3.3.3)(5) (3.3.3.3)720 3600 3600 720
ไม่สม่ำเสมอ 120-diminished rectified 600-cell Swirlprismatodiminished rectified hexacosichoron (spidrox) โครงสร้าง ที่ไม่ใช่แบบวิธอฟฟ์ลำดับที่ 1200 ดัชนีที่ 12 (2) 3.3.3.5(2) 4.4.5(5) P4840 2640 2400 600
41 เฮกซาโคซิโคโรนแบบ ตัดทอน 600 เซลล์ (tex) t{3,3,5} [5,3,3] (1) (3.3.3.3.3)(5) (3.6.6)720 3600 4320 1440
40 เฮกซาโคซิโครอนรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนขนาดเล็ก 600 เซลล์ (srix) rr{3,3,5} [5,3,3] (1) (3.5.3.5)(2) (4.4.5)(1) (3.4.3.4)1440 8640 10800 3600
[38] runcinated 600-cell (หรือ runcinated 120-cell ) (sidpixhi) t {3,3,5} [5,3,3] (1) (5.5.5)(3) (4.4.5)(3) (3.4.4)(1) (3.3.3)2640 7440 7200 2400
[39] บิตรันเคท 600 เซลล์ (และบิตรันเคท 120 เซลล์ ) (xhi) 2t{3,3,5} [5,3,3] (2) (5.6.6)(2) (3.6.6)720 4320 7200 3600
45 cantitruncated 600-cell Great rhombated hexacosichoron (grix) tr{3,3,5} [5,3,3] (1) (5.6.6)(1) (4.4.5)(2) (4.6.6)1440 8640 14400 7200
44 runcitruncated 600-cell Prismatorhombated hecatonicosachoron (prahi) t {3,3,5} [5,3,3] (1) (3.4.5.4)(1) (4.4.5)(2) (4.4.6)(1) (3.6.6)2640 13440 18000 7200
[46] omnitruncated 600-cell (หรือ omnitruncated 120-cell ) (gidpixhi) t {3,3,5} [5,3,3] (1) (4.6.10)(1) (4.4.10)(1) (4.4.6)(1) (4.6.6)2640 17040 28800 14400

ตระกูลD

ตระกูลเดมิเทสเซอแร็กต์นี้[3 1,1,1 ] ไม่ได้แนะนำโพลีโทป 4 มิติแบบเอกรูปใหม่ แต่ควรค่าแก่การกล่าวซ้ำถึงโครงสร้างทางเลือกเหล่านี้ ตระกูลนี้มีลำดับ 12×16=192: 4!/2=12 การเรียงสับเปลี่ยนของแกนทั้งสี่ ครึ่งหนึ่งสลับกัน 2 4 =16 สำหรับการสะท้อนในแต่ละแกน มีกลุ่มย่อยดัชนีขนาดเล็กหนึ่งกลุ่มที่สร้างโพลีโทป 4 มิติแบบเอกรูป [3 1,1,1 ] +ลำดับ 96

[3 1,1,1 ] โพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ
# ชื่อ (ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปจุดยอดแผนภาพค็อกซ์เตอร์==จำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่งที่ 0(8) ตำแหน่งที่ 2(24) ตำแหน่งที่ 1(8) ตำแหน่งที่ 3(8) ตำแหน่ง Alt (96) 3 2 1 0
[12] เดมิเทสเซอแร็กต์ฮาล์ฟเทสเซอแร็กต์(เหมือนกับแบบ16 เซลล์ ) (หกเหลี่ยม) =h{4,3,3} (4) (3.3.3)(4) (3.3.3)16 32 24 8
[17] เทสเซอแร็กต์แคนติก(เหมือนกับเซลล์ 16 เซลล์ที่ถูกตัดทอน ) (thex) =h {4,3,3} (1) (3.3.3.3)(2) (3.6.6)(2) (3.6.6)24 96 120 48
[11] เทสเซอแร็กต์แบบรันซิก(เหมือนกับเทสเซอแร็กต์แบบปรับแก้ ) (ริท) =h {4,3,3} (1) (3.3.3)(1) (3.3.3)(3) (3.4.3.4)24 88 96 32
[16] เทสเซอแร็กต์รันซิแคนติก(เหมือนกับเทสเซอแร็กต์บิตรันเคต ) (ทาห์) =h {4,3,3} (1) (3.6.6)(1) (3.6.6)(2) (4.6.6)24 96 96 24

เมื่อโหนดสาขาที่แยกออกเป็น 3 กิ่งมีวงแหวนเหมือนกัน ความสมมาตรสามารถเพิ่มขึ้นได้ 6 เท่า เนื่องจาก [3[3 1,1,1 ]] = [3,4,3] และด้วยเหตุนี้โพลีโทปเหล่านี้จึงถูกทำซ้ำจากตระกูล 24 เซลล์

[3[3 1,1,1 ]] โพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ
# ชื่อ (ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปจุดยอดแผนภาพค็อกซ์เตอร์==จำนวนเซลล์ตามตำแหน่งที่ตั้ง จำนวนองค์ประกอบ
ตำแหน่ง 0,1,3(24) ตำแหน่งที่ 2(24) ตำแหน่ง Alt (96) 3 2 1 0
[22] เซลล์ 16 เซลล์ที่ปรับแก้แล้ว(เหมือนกับเซลล์ 24 เซลล์ ) (ico) ==={3 1,1,1 } = r{3,3,4} = {3,4,3} (6) (3.3.3.3)48 240 288 96
[23] เซลล์ 16 เซลล์แบบปรับแก้(เหมือนกับเซลล์ 24 เซลล์แบบปรับแก้ ) (rico) ===r{3 1,1,1 } = rr{3,3,4} = r{3,4,3} (3) (3.4.3.4)(2) (4.4.4)24 120 192 96
[24] เซลล์ 16 เซลล์ที่ถูกตัดทอน(เหมือนกับเซลล์ 24 เซลล์ที่ถูกตัดทอน ) (tico) ===เสื้อ{3 1,1,1 } = tr{3,3,4} = เสื้อ{3,4,3} (3) (4.6.6)(1) (4.4.4)48 240 384 192
[31] snub 24-cell (sadi) ===ส{3 1,1,1 } = เอสอาร์{3,3,4} = ส{3,4,3} (3) (3.3.3.3.3)(1) (3.3.3)(4) (3.3.3)144 480 432 96

ในที่นี้เซลล์ 24 เหลี่ยมแบบสนับ (snub 24-cell ) ซึ่งมีกลุ่มสมมาตร [3 1,1,1 ] +ในครั้งนี้ แสดงถึงการตัดทอนแบบสลับของเซลล์ 24 เหลี่ยมที่ถูกตัดทอน ทำให้เกิดทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าใหม่ 96 รูป ณ ตำแหน่งของจุดยอดที่ถูกลบออกไป แตกต่างจากลักษณะที่ปรากฏในกลุ่มก่อนหน้านี้ในฐานะโพลีโทป 4 เหลี่ยมแบบสนับบางส่วน เฉพาะในกลุ่มสมมาตรนี้เท่านั้นที่มันมีความคล้ายคลึงกับสนับของเคปเลอร์อย่างสมบูรณ์ นั่นคือลูกบาศก์สนับและทรงสิบสองเหลี่ยมสนับ

ปริซึมแอนติขนาดใหญ่

มีรูปทรงหลายเหลี่ยมนูนสม่ำเสมอ 4 มิติที่ไม่เป็นไปตามแบบวิทอฟฟ์อยู่หนึ่งรูป ซึ่งรู้จักกันในชื่อ แกรน ด์แอนติปริซึมประกอบด้วยแอนติปริซึมห้าเหลี่ยม 20 รูปเรียงตัว เป็นวงแหวนตั้งฉากสองวงเชื่อมต่อกัน ด้วยรูปทรงสี่เหลี่ยม ด้านเท่า 300 รูป มันมีความคล้ายคลึงอย่างคร่าวๆ กับ แอนติปริซึมสามมิติซึ่งประกอบด้วยรูปหลายเหลี่ยมขนานสองรูปที่เชื่อมต่อกันด้วยแถบสามเหลี่ยมอย่างไรก็ตาม แกรนด์แอนติปริซึมนั้นต่างจากแอนติปริซึมสามมิติตรงที่ไม่ใช่สมาชิกของตระกูลอนันต์ของรูปทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอ

สมมาตรของมันคือกลุ่ม Coxeter ที่ลดลงแบบไอออนิก [[10,2 + ,10]], อันดับ 400

# ชื่อ (ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปภาพรูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีเซลล์ตามประเภท จำนวนองค์ประกอบ สุทธิ
เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
47 แกรนด์แอนติปริซึม (ช่องว่าง) ไม่มีสัญลักษณ์ 300 ( 3.3.3 ) 20 ( 3.3.3.5 ) 320 20 {5} 700 {3}500 100

ปริซึมแบบสม่ำเสมอ 4 โพลีโทป

โพลีโทปปริซึมคือผลคูณคาร์ทีเซียน ของโพลีโทปสองรูปที่มีมิติต่ำกว่า ตัวอย่างที่คุ้นเคยคือ ปริซึม 3 มิติซึ่งเป็นผลคูณของรูปหลายเหลี่ยมและส่วนของเส้นตรงโพลีโทปปริซึมแบบสม่ำเสมอ 4 มิติประกอบด้วยตระกูลอนันต์สองตระกูล:

  • ปริซึมทรงหลายเหลี่ยม : ผลคูณของส่วนของเส้นตรงและทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอ ตระกูลนี้มีจำนวนอนันต์เนื่องจากรวมถึงปริซึมที่สร้างขึ้นจากปริซึมสามมิติและแอนติปริซึมด้วย
  • ปริซึมคู่ : ผลคูณของรูปหลายเหลี่ยมสองรูป

ปริซึมทรงหลายเหลี่ยมนูน

ตระกูลของรูปทรงหลายเหลี่ยม 4 มิติแบบปริซึมที่เห็นได้ชัดที่สุดคือปริซึมทรงหลายเหลี่ยม กล่าวคือ ผลคูณของทรงหลายเหลี่ยมกับส่วนของเส้นตรงเซลล์ของรูปทรงหลายเหลี่ยม 4 มิติดังกล่าวประกอบด้วยทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอสองทรงที่เหมือนกันวางอยู่บนระนาบ ขนาน ( เซลล์ ฐาน ) และชั้นของปริซึมที่เชื่อมต่อกัน ( เซลล์ ด้านข้าง ) ตระกูลนี้รวมถึงปริซึมสำหรับ ทรงหลายเหลี่ยมสม่ำเสมอที่ไม่ใช่ปริซึม 75 ทรง(ซึ่ง 18 ทรงเป็นทรงนูน หนึ่งในนั้นคือปริซึมลูกบาศก์ ซึ่งระบุไว้ข้างต้นในชื่อเทสเซอแร็ กต์ )

มีปริซึมทรงหลายเหลี่ยมนูน 18 แบบที่สร้างขึ้นจากทรงหลายเหลี่ยมเพลโต 5 แบบ และทรงหลายเหลี่ยมอาร์คิมีเดียน 13 แบบ รวมถึงตระกูลปริซึมและแอนติปริซึม สามมิติ จำนวนอนันต์ จำนวนสมมาตรของปริซึมทรงหลายเหลี่ยมมีค่าเป็นสองเท่าของทรงหลายเหลี่ยมพื้นฐาน

ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า: A × A

สมมาตรทรงสี่เหลี่ยมปริซึมนี้คือ [3,3,2] อันดับ 48 มีกลุ่มย่อยดัชนี 2 สองกลุ่มคือ [(3,3) + ,2] และ [3,3,2] +แต่กลุ่มที่สองไม่ได้สร้างโพลีโทป 4 มิติที่สม่ำเสมอ

[3,3,2] โพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ
# ชื่อ (ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปภาพรูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีเซลล์ตามประเภท จำนวนองค์ประกอบ สุทธิ
เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
48 ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า (เทเป) {3,3}×{ } t {3,3,2} 2 3.3.34 3.4.46 8 {3} 6 {4} 16 8
49 ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าตัดยอด (tuttip) t{3,3}×{ } t {3,3,2} 2 3.6.64 3.4.44 4.4.610 8 {3} 18 {4} 8 {6} 48 24
[[3,3],2] โพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ
# ชื่อ (ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปภาพรูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีเซลล์ตามประเภท จำนวนองค์ประกอบ สุทธิ
เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
[51] ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าปรับแก้ (เหมือนกับปริซึมทรงแปดเหลี่ยม ) (ope) r{3,3}×{ } t {3,3,2} 2 3.3.3.34 3.4.46 16 {3} 12 {4} 30 12
[50] ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าปลายแหลม (เหมือนกับปริซึมทรงลูกบาศก์แปด เหลี่ยม ) (cope) rr{3,3}×{ } t {3,3,2} 2 3.4.3.48 3.4.46 4.4.416 16 {3} 36 {4} 60 24
[54] ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าตัดยอด (เหมือนกับปริซึมทรงแปดเหลี่ยมตัดยอด ) (tope) ตริ{3,3}×{ } เสื้อ {3,3,2} 2 4.6.68 6.4.46 4.4.416 48 {4} 16 {6} 96 48
[59] ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าแบบเฉียง (เหมือนกับปริซึมทรงยี่สิบเหลี่ยม ) (ipe) sr{3,3}×{ } 2 3.3.3.3.320 3.4.422 40 {3} 30 {4} 72 24
ไม่สม่ำเสมอomnisnub tetrahedral antiprism Pyritohedral icosahedral antiprism (pikap) 2 3.3.3.3.38 3.3.3.36+24 3.3.340 16+96 {3} 96 24

ปริซึมทรงแปดเหลี่ยม: B × A

สมมาตรของตระกูลปริซึมทรงแปดเหลี่ยมนี้คือ [4,3,2] อันดับ 96 มีกลุ่มย่อย 6 กลุ่มที่มีดัชนี 2 อันดับ 48 ซึ่งแสดงอยู่ในรูปหลายเหลี่ยม 4 มิติสลับกันดังต่อไปนี้สมมาตรคือ [(4,3) + ,2], [1 + , 4,3,2], [4,3,2 + ], [4,3 + ,2], [4,(3,2) + ] และ [4,3,2] +

# ชื่อ (ตัวย่อแบบโบเวอร์ส) รูปภาพรูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีเซลล์ตามประเภท จำนวนองค์ประกอบ สุทธิ
เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
[10] ปริซึมทรงลูกบาศก์ (เหมือนกับเทสเซอแร็กต์ ) (เหมือนกับดูโอปริซึม 4-4 ) (เทส) {4,3}×{ } t {4,3,2} 2 4.4.46 4.4.4824 {4}3216
50 ปริซึมคิวโบกตาเฮดรัล (เหมือนกับปริซึมเตตระเฮดรัลแบบมีมุม ) (cope) r{4,3}×{ } t {4,3,2} 2 3.4.3.48 3.4.46 4.4.41616 {3} 36 {4}6024
51 ปริซึมทรงแปดเหลี่ยม (เหมือนกับปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าแบบปรับแก้ )(เหมือนกับปริซึมแอนติปริซึมทรงสามเหลี่ยม ) (ope) {3,4}×{ } t {4,3,2} 2 3.3.3.38 3.4.41016 {3} 12 {4}3012
52 ปริซึมทรงลูกบาศก์แปดเหลี่ยมรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน (เซอร์โคป) rr{4,3}×{ } t {4,3,2} 2 3.4.4.48 3.4.418 4.4.42816 {3} 84 {4}12048
53 ปริซึมทรงลูกบาศก์ตัดยอด (ticcup) t{4,3}×{ } t {4,3,2} 2 3.8.88 3.4.46 4.4.81616 {3} 36 {4} 12 {8}9648
54 ปริซึมทรงแปดเหลี่ยมตัดยอด (เหมือนกับปริซึมทรงสี่เหลี่ยมตัดยอด ) (tope) t{3,4}×{ } t {4,3,2} 2 4.6.66 4.4.48 4.4.61648 {4} 16 {6}9648
55 ปริซึมทรงลูกบาศก์แปดเหลี่ยมตัดยอด (gircope) ตริ{4,3}×{ } เสื้อ {4,3,2} 2 4.6.812 4.4.48 4.4.66 4.4.82896 {4} 16 {6} 12 {8}19296
56 ปริซึมทรงลูกบาศก์แบบสั้น (สนิคคัพ) sr{4,3}×{ } 2 3.3.3.3.432 3.4.46 4.4.44064 {3} 72 {4}14448
[48] ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่า (เทเป) h{4,3}×{ } 2 3.3.34 3.4.468 {3} 6 {4}168
[49] ปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าตัดยอด (tuttip) h {4,3}×{ } 2 3.3.64 3.4.44 4.4.668 {3} 6 {4}168
[50] ปริซึมทรงลูกบาศก์แปดเหลี่ยม (cope) rr{3,3}×{ } 2 3.4.3.48 3.4.46 4.4.41616 {3} 36 {4}6024
[52] ปริซึมทรงลูกบาศก์แปดเหลี่ยมรูปสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน (เซอร์โคป) s {3,4}×{ } 2 3.4.4.48 3.4.418 4.4.42816 {3} 84 {4}12048
[54] ปริซึมทรงแปดเหลี่ยมตัดยอด (โทป) tr{3,3}×{ } 2 4.6.66 4.4.48 4.4.61648 {4} 16 {6}9648
[59] ปริซึมทรงยี่สิบหน้า (ipe) s{3,4}×{ } 2 3.3.3.3.320 3.4.42240 {3} 30 {4}7224
[12] 16 เซลล์ (หกเหลี่ยม) s{2,4,3} 2+6+8 3.3.3.31632 {3}248
ไม่สม่ำเสมอทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าแบบออมนิสนับ = ทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าแบบไพริโทเฮดรัล (ปิกาป) sr{2,3,4} 2 3.3.3.3.38 3.3.3.36+24 3.3.34016+96 {3}9624
ไม่สม่ำเสมอEdge-snub octahedral hosochoron Pyritosnub alterprism (pysna) sr {2,3,4} 2 3.4.4.46 4.4.48 3.3.3.324 3.4.44016+48 {3} 12+12+24+24 {4}14448
ไม่สม่ำเสมอปริซึมแอนติคิวบิกออมนิสนับ (สนิแคป) 2 3.3.3.3.412+48 3.3.38 3.3.3.36 3.3.3.47616+192 {3} 12 {4}19248
ไม่สม่ำเสมอRuncic snub cubic hosochoron Truncated tetrahedral alterprism (tuta) s {2,4,3} 2 3.6.66 3.3.3โดมทรงสามเหลี่ยม 8 หลัง16526024

ปริซึมทรงยี่สิบหน้า: H × A

สมมาตรทรงยี่สิบหน้าปริซึมนี้คือ [5,3,2] อันดับ 240 มีกลุ่มย่อยดัชนี 2 สองกลุ่มคือ [(5,3) + ,2] และ [5,3,2] +แต่กลุ่มที่สองไม่ได้สร้างโพลีโครอนที่เป็นเอกรูป

# ชื่อ (ชื่อและชื่อย่อของโบเวอร์) รูปภาพรูปจุดยอดแผนภาพ Coxeterและสัญลักษณ์ ชลาฟลีเซลล์ตามประเภท จำนวนองค์ประกอบ สุทธิ
เซลล์ ใบหน้า ขอบ จุดยอด
57 ปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยม (โดป) {5,3}×{ } t {5,3,2} 2 5.5.512 4.4.514 30 {4} 24 {5} 80 40
58 ปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยม (iddip) r{5,3}×{ } t {5,3,2} 2 3.5.3.520 3.4.412 4.4.534 40 {3} 60 {4} 24 {5} 150 60
59 ปริซึมทรงยี่สิบหน้า (เหมือนกับปริซึมทรงสี่เหลี่ยมด้านไม่เท่าแบบเฉียง ) (ipe) {3,5}×{ } t {5,3,2} 2 3.3.3.3.320 3.4.422 40 {3} 30 {4} 72 24
60 ปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยมตัดยอด (ทิดดิป) t{5,3}×{ } t {5,3,2} 2 3.10.1020 3.4.412 4.4.1034 40 {3} 90 {4} 24 {10} 240 120
61 ปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยมด้านเท่า (sriddip) rr{5,3}×{ } t {5,3,2} 2 3.4.5.420 3.4.430 4.4.412 4.4.564 40 {3} 180 {4} 24 {5} 300 120
62 ปริซึมทรงยี่สิบหน้าตัด (tipe) t{3,5}×{ } t {5,3,2} 2 5.6.612 4.4.520 4.4.634 90 {4} 24 {5} 40 {6} 240 120
63 ปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยมตัดยอด (griddip) ตริ{5,3}×{ } เสื้อ {5,3,2} 2 4.6.1030 4.4.420 4.4.612 4.4.1064 240 {4} 40 {6} 24 {10} 480 240
64 ปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยมแบบสนับ (สนิดดิป) sr{5,3}×{ } 2 3.3.3.3.580 3.4.412 4.4.594 160 {3} 150 {4} 24 {5} 360 120
ไม่สม่ำเสมอปริซึมแอนติปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยมออมนิสนูนปริซึมแอนติปริซึมทรงสิบสองเหลี่ยมสนับ (สนิดแดป) 2 3.3.3.3.530+120 3.3.320 3.3.3.312 3.3.3.518420+240 {3} 24 {5}220120

ดูโอปริซึม: [p] × [q]

ปริซึมคู่ที่ง่ายที่สุด คือ ปริซึมคู่ 3,3 ซึ่งแสดงในแผนภาพของชเลเกลเป็นหนึ่งใน 6 เซลล์ปริซึมสามเหลี่ยม ที่แสดงไว้

ประการที่สองคือตระกูลอนันต์ของดูโอปริซึมเอกรูป ซึ่งเป็นผลคูณของ รูปหลายเหลี่ยมปกติสองรูป แผนภาพค็อกซ์เตอร์-ไดน์กินของดูโอปริซึมคือรูปทรงยอดของมันคือทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าแบบดิสฟีนอย ด์

ตระกูลนี้ทับซ้อนกับตระกูลแรก: เมื่อรูปหลายเหลี่ยม "ตัวประกอบ" หนึ่งในสองรูปเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส ผลคูณจะเทียบเท่ากับไฮเปอร์ปริซึมที่มีฐานเป็นปริซึมสามมิติ จำนวนสมมาตรของดูโอปริซึมที่มีตัวประกอบเป็นรูปpเหลี่ยมและ รูป qเหลี่ยม ("ดู โอปริซึม p,q ") คือ 4pq ถ้า p q ;ถ้าตัวประกอบทั้งสองเป็น รูป p เหลี่ยมจำนวนสมมาตรคือ 8p² เทสเซอแร็กต์ยังสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นดูโอปริซึม 4,4 อีกด้วย

เวกเตอร์ fที่ขยายของ { p }×{ q } คือ ( p , p ,1)*( q , q ,1) = ( pq ,2 pq , pq + p + q , p + q )

  • เซลล์: ปริซึมเหลี่ยม p q , ปริซึมเหลี่ยมq p
  • หน้า: สี่เหลี่ยมจัตุรัส pqรูป, เหลี่ยม p qรูป, เหลี่ยม q pรูป
  • ขอบ: 2pq
  • จุดยอด: pq

ไม่มีสิ่งใดในสี่มิติที่เป็นแบบจำลองที่สม่ำเสมอสำหรับตระกูลอนันต์ของแอนติปริซึม สาม มิติ

เซตอนันต์ของปริซึมคู่ pq -- ปริซึมเหลี่ยม p q , ปริซึมเหลี่ยม q p :

ชื่อ กราฟค็อกซ์เตอร์ เซลล์ รูปภาพ สุทธิ
ปริซึมคู่ 3-3 (ไตรดิป) ปริซึมสามเหลี่ยม 3+3
ปริซึมคู่ 3-4 อัน (ทิสดิป) ลูกบาศก์ 3 ลูกปริซึมสามเหลี่ยม 4 อัน
ปริซึมคู่ 4-4 (tes) (เหมือนกับเทสเซอแร็กต์) ลูกบาศก์ 4+4
ปริซึมคู่ 3-5 อัน (trapedip) ปริซึมห้าเหลี่ยม 3 อันปริซึมสามเหลี่ยม 5 อัน
4-5 ดูโอปริซึม (สควิปดิป) ปริซึมห้าเหลี่ยม 4 อันลูกบาศก์ 5 อัน
5-5 ดูโอปริซึม (pedip) ปริซึมห้าเหลี่ยม 5+5
ปริซึมคู่ 3-6 (thiddip) ปริซึมหกเหลี่ยม 3 ชิ้นปริซึมสามเหลี่ยม 6 ชิ้น
4-6 ดูโอปริซึม (ชิดดิป) ปริซึมหกเหลี่ยม 4 อันลูกบาศก์ 6 อัน
5-6 ดูโอปริซึม (ฟิดดิป) ปริซึมหกเหลี่ยม 5 อันปริซึมห้าเหลี่ยม 6 อัน
ปริซึมคู่ 6-6 (hiddip) ปริซึมหกเหลี่ยม 6+6
3-33-43-5 3-6 3-7 3-8
4-34-4 4-5 4-6 4-7 4-8
5-3 5-4 5-5 5-6 5-7 5-8
6-3 6-4 6-5 6-6 6-7 6-8
7-3 7-4 7-5 7-6 7-7 7-8
8-3 8-4 8-5 8-6 8-7 8-8

สามารถเปลี่ยนแปลงได้=ทำให้เกิดตระกูลของดูโอแอนติปริซึมแต่โดยทั่วไปแล้วไม่สามารถทำให้เป็นรูปทรงเดียวกันได้ p=q=2 เป็นกรณีเดียว ที่ เป็นรูปทรงนูนที่สามารถทำให้เป็นรูปทรงเดียวกันได้ ซึ่งจะได้เซลล์ 16 เซลล์ปกติ p=5, q=5/3 เป็นกรณีเดียวที่เป็นรูปทรงไม่นูนที่สามารถทำให้เป็นรูปทรงเดียวกันได้ ซึ่งจะได้สิ่งที่เรียกว่า ดูโอแอนติ ปริซึมขนาดใหญ่ให้ ปริซึมปริซึมเหลี่ยม p-2q (การสลับขอบของปริซึมคู่ 2p-4q) แต่ไม่สามารถทำให้สม่ำเสมอได้ในทุกกรณี[ 23 ]

ปริซึมปริซึมรูปหลายเหลี่ยม: [p] × [ ] × [ ]

เซตอนันต์ของปริซึมปริซึมสม่ำเสมอจะทับซ้อนกับปริซึมคู่ 4-p: (p≥3) -- ลูกบาศก์p และปริซึมเหลี่ยม 4p - (ทั้งหมดเหมือนกับปริซึมคู่ 4p ) รูปทรงหลายเหลี่ยมที่สองในชุดนี้คือสมมาตรที่ต่ำกว่าของเทสเซอแร็กต์ ปกติ {4}×{4}

ปริซึมปริซึมรูปตัว p นูน
ชื่อ {3}×{4}{4}×{4}{5}×{4}{6}×{4}{7}×{4}{8}×{4}{p}×{4}
แผนภาพค็อกซ์ เตอร์
ภาพ
เซลล์3 {4}×{} 4 {3}×{}4 {4}×{} 4 {4}×{}5 {4}×{} 4 {5}×{}6 {4}×{} 4 {6}×{}7 {4}×{} 4 {7}×{}8 {4}×{} 4 {8}×{}p {4}×{} 4 {p}×{}
สุทธิ

ปริซึมแอนติปริซึมรูปหลายเหลี่ยม: [p] × [ ] × [ ]

เซตอนันต์ของปริซึมแอนติปริซึม สม่ำเสมอถูกสร้างขึ้นจาก แอนติปริซึมสม่ำเสมอขนานสองอัน): (p≥2) -- ปริซึมแอนติรูปเหลี่ยม 2p ชิ้นเชื่อมต่อกันด้วยปริซึมรูปเหลี่ยม 2p ชิ้นและปริซึมรูปสามเหลี่ยม 2p ชิ้น

ปริซึมแอน ติ ปริซึมรูปสามเหลี่ยมนูน
ชื่อ s{2,2}×{}s{2,3}×{}s{2,4}×{}s{2,5}×{}s{2,6}×{}s{2,7}×{}s{2,8}×{}s{2,p}×{}
แผนภาพค็อกซ์เตอร์
ภาพ
รูปจุดยอด
เซลล์ 2 s{2,2} (2) {2}×{}= {4} 4 {3}×{}2 s{2,3} 2 {3}×{} 6 {3}×{}2 s{2,4} 2 {4}×{} 8 {3}×{}2 s{2,5} 2 {5}×{} 10 {3}×{}2 s{2,6} 2 {6}×{} 12 {3}×{}2 s{2,7} 2 {7}×{} 14 {3}×{}2 s{2,8} 2 {8}×{} 16 {3}×{}2 s{2,p} 2 {p}×{} 2 p {3}×{}
สุทธิ

ปริซึมแอนติปริซึม p- เหลี่ยมมีหน้าสามเหลี่ยม4p หน้า หน้าสี่เหลี่ยม 4pหน้า และ หน้า p-เหลี่ยม 4หน้า มี ขอบ 10pขอบ และจุดยอด 4p จุด

การสลับที่ไม่สม่ำเสมอ

เช่นเดียวกับ ลูกบาศก์ทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่าแบบสามมิติการสลับกันจะลบจุดยอดออกไปครึ่งหนึ่ง ในสองชุดจุดยอดแบบไครัลจากรูปแบบวงแหวนอย่างไรก็ตาม วิธีแก้ปัญหา แบบเอกรูปนั้นจำเป็นต้องปรับตำแหน่งจุดยอดให้มีความยาวเท่ากัน ในสี่มิติ การปรับนี้เป็นไปได้เฉพาะกับรูปสลับ 2 รูปเท่านั้น ในขณะที่รูปอื่นๆ จะมีอยู่เฉพาะในรูปสลับที่ไม่เป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าเท่านั้น

ค็อกซ์เตอร์แสดงให้เห็นเพียงสองวิธีแก้ปัญหาแบบเอกรูปสำหรับกลุ่มค็อกซ์เตอร์อันดับ 4 ที่วงแหวนทั้งหมดสลับกัน (แสดงด้วยโหนดวงกลมว่าง) วิธีแรกคือs{2 1,1,1 } ซึ่งแสดงถึงดัชนีกลุ่มย่อย 24 ( สมมาตร [2,2,2] +ลำดับ 8) รูปแบบของเดมิเทสเซอแร็กต์, h{4,3,3} (สมมาตร [1 + ,4,3,3] = [3 1,1,1 ], อันดับ 192) อันที่สองคือs{3 1,1,1 } ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยดัชนี 6 (สมมาตร [3 1,1,1 ] +ลำดับ 96) รูปแบบของเซลล์ 24 เซลล์แบบสนับ, s{3,4,3}, (สมมาตร [3 + ,4,3], อันดับ 576)

การเปลี่ยนแปลงอื่นๆ เช่นเป็นการสลับเปลี่ยนจากเทสเซอแร็กต์ที่ถูกตัดทอนทั้งหมดไม่สามารถทำให้สม่ำเสมอได้ เนื่องจากการแก้ปัญหาความยาวขอบที่เท่ากันโดยทั่วไปจะมีสมการเกินกำหนด (มีหกสมการแต่มีตัวแปรเพียงสี่ตัว) รูปทรงสลับที่ไม่สม่ำเสมอดังกล่าวสามารถสร้างเป็นโพลีโทป 4 มิติแบบทรานซิทีฟจุดยอดได้โดยการลบครึ่งเซตของจุดยอดหนึ่งในสองเซตของรูปทรงวงแหวนเต็ม แต่จะมีความยาวขอบไม่เท่ากัน เช่นเดียวกับการสลับที่สม่ำเสมอ รูปทรงเหล่านี้จะมีสมมาตรครึ่งหนึ่งของรูปทรงที่สม่ำเสมอ เช่น [4,3,3] +ลำดับ 192 คือสมมาตรของ เทสเซอแร็ก ต์แบบสลับที่ถูกตัดทอนทั้งหมด[ 24 ]

โครงสร้าง Wythoff ที่มีการสลับกันทำให้เกิด รูปทรง ที่จุดยอดสลับกันได้ซึ่งสามารถทำให้เป็นรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าได้ แต่ไม่สม่ำเสมอเนื่องจากช่องว่างที่สลับกัน (รอบจุดยอดที่ถูกลบออก) ทำให้เกิดเซลล์ที่ไม่ปกติหรือกึ่งปกติ ชื่อที่เสนอสำหรับรูปทรงดังกล่าวคือรูปหลายเหลี่ยมแบบสเกลิฟอร์ม [ 25 ] หมวดหมู่นี้อนุญาตให้ใช้เซตย่อยของของแข็ง Johnsonเป็นเซลล์ได้ เช่นโดม สามเหลี่ยม

แต่ละรูปแบบการจัดเรียงจุดยอดภายในทรงตันจอห์นสันจะต้องมีอยู่ภายในรูปทรงจุดยอดนั้น ตัวอย่างเช่น พีระมิดฐานสี่เหลี่ยมมีรูปแบบการจัดเรียงจุดยอดสองแบบ คือ 3,3,4 รอบฐาน และ 3,3,3,3 ที่ยอด

ภาพคลี่และรูปทรงจุดยอดของรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าแบบนูนทั้งสี่กรณีแสดงอยู่ด้านล่าง พร้อมทั้งรายชื่อเซลล์รอบจุดยอดแต่ละจุด

โพลีโทป 4 ด้านนูนสมมาตรจุดยอดสี่อันที่มีเซลล์ไม่สม่ำเสมอ
แผนภาพ ค็อกซ์เตอร์s {2,4,3},s {3,4,3},คนอื่น
ความสัมพันธ์ 24 จาก 48 จุดยอดของปริซึมทรงลูกบาศก์แปดเหลี่ยมด้านเท่า288 จาก 576 จุดยอดของเซลล์ 24 เซลล์ที่ถูกตัดทอน72 จาก 120 จุดยอดของเซลล์ 600 เซลล์600 จาก 720 จุดยอดของเซลล์ 600 เซลล์ที่ปรับแก้แล้ว
การฉายภาพ พีระมิดสองวง
สุทธิ runcic snub cubic hosochoron [ 26 ] [ 27 ]runcic snub 24-cell [ 28 ] [ 29 ][ 30 ] [ 31 ] [ 32 ][ 33 ] [ 34 ]
เซลล์
รูป จุดยอด(1) 3.4.3.4: โดมสามเหลี่ยม (2) 3.4.6: โดมสามเหลี่ยม(1) 3.3.3: ทรงสี่เหลี่ยม ด้านเท่า (1) 3.6.6: ทรงสี่เหลี่ยม ด้านเท่าตัดยอด(1) 3.4.3.4: โดมสามเหลี่ยม(2) 3.4.6: โดมสามเหลี่ยม(2) 3.4.4: ปริซึมสามเหลี่ยม (1) 3.6.6: ทรงสี่เหลี่ยม ตัดยอด (1) 3.3.3.3.3: ทรงยี่สิบเหลี่ยม(2) 3.3.3.5: ไอโคซาเฮดรอนลดขนาดสามเท่า (4) 3.5.5: ไอโคซาเฮดรอนลดขนาดสามเท่า (1) 3.3.3.3: พีระมิดสี่เหลี่ยม (4) 3.3.4: พีระมิดสี่เหลี่ยม(2) 4.4.5: ปริซึมห้าเหลี่ยม (2) 3.3.3.5 ปริซึมแอนติห้าเหลี่ยม

การหาอนุพันธ์ทางเรขาคณิตสำหรับโพลีโคราแบบเอกรูป Wythoffian ที่ไม่ใช่ปริซึม 46 แบบ

โพลีโทป 4 มิติแบบวิธอฟฟ์ 46 รูปนั้นรวมถึง โพลี โทป 4 มิติแบบนูนปกติ 6 รูป ส่วนอีก 40 รูปที่เหลือสามารถได้มาจากโพลีโคราปกติโดยใช้การดำเนินการทางเรขาคณิตซึ่งรักษา ความสมมาตรส่วนใหญ่หรือทั้งหมดของพวกมันไว้และดังนั้นจึงสามารถจำแนกได้ตามกลุ่มสมมาตรที่พวกมันมีร่วมกัน

แผนภูมิสรุปการดำเนินการตัดทอน ตัวอย่างตำแหน่งของจุดกำเนิดภาพลวงตาบนโดเมนพื้นฐาน

การดำเนินการทางเรขาคณิตที่ใช้ในการสร้างรูปทรง 4 มิติแบบสม่ำเสมอทั้ง 40 รูป จากรูปทรง 4 มิติแบบปกติ คือ การดำเนินการ ตัดทอน รูปทรง 4 มิติอาจถูกตัดทอนที่จุดยอด ขอบ หรือหน้า ทำให้เกิดการเพิ่มเซลล์ที่สอดคล้องกับองค์ประกอบเหล่านั้น ดังแสดงในคอลัมน์ของตารางด้านล่าง

The Coxeter-Dynkin diagram shows the four mirrors of the Wythoffian kaleidoscope as nodes, and the edges between the nodes are labeled by an integer showing the angle between the mirrors (π/nradians or 180/n degrees). Circled nodes show which mirrors are active for each form; a mirror is active with respect to a vertex that does not lie on it.

Row Operation Schläfli symbolSymmetryCoxeter diagramDescription
1 Parent t{p,q,r} [p,q,r] Original regular form {p,q,r}
2 Rectificationt{p,q,r} Truncation operation applied until the original edges are degenerated into points.
3 Birectification(Rectified dual) t{p,q,r} Face are fully truncated to points. Same as rectified dual.
4 Trirectification(dual) t{p,q,r} Cells are truncated to points. Regular dual {r,q,p}
5 Truncationt{p,q,r} Each vertex is cut off so that the middle of each original edge remains. Where the vertex was, there appears a new cell, the parent's vertex figure. Each original cell is likewise truncated.
6 Cantellationt{p,q,r} A truncation applied to edges and vertices and defines a progression between the regular and dual rectified form.
7 Runcination(or expansion) t{p,q,r} A truncation applied to the cells, faces and edges; defines a progression between a regular form and the dual.
8 Bitruncationt{p,q,r} A truncation between a rectified form and the dual rectified form.
9 Bicantellation t{p,q,r} Cantellated dual {r,q,p}.
10 Tritruncation t{p,q,r} Truncated dual {r,q,p}.
11 Cantitruncation t{p,q,r} Both the cantellation and truncation operations applied together.
12 Runcitruncation t{p,q,r} Both the runcination and truncation operations applied together.
13 Runcicantellation t{p,q,r} Runcitruncated dual {r,q,p}.
14 Bicantitruncation t{p,q,r} Cantitruncated dual {r,q,p}.
15 Omnitruncation(runcicantitruncation) t{p,q,r} Application of all three operators.
16 Snub s{p,2q,r} [p+,2q,r] Alternated truncation
17 Cantic snub s{p,2q,r} Cantellated alternated truncation
18 Runcic snub s{p,2q,r} Runcinated alternated truncation
19 Runcicantic snub s{p,2q,r} Runcicantellated alternated truncation
20 Snub rectified sr{p,q,2r} [(p,q)+,2r] Alternated truncated rectification
21 ht{2p,q,2r} [(2p,q,2r,2+)] Alternated runcination
22 Bisnub 2s{2p,q,2r} [2p,q+,2r] Alternated bitruncation
23 Omnisnub ht{p,q,r} [p,q,r]+Alternated omnitruncation
24 Half h{2p,3,q} [1+,2p,3,q]=[(3,p,3),q] Alternation of , same as
25 Cantic h{2p,3,q} Same as
26 Runcic h{2p,3,q} Same as
27 Runcicantic h{2p,3,q} Same as
28 Quarter q{2p,3,2q} [1+,2p,3,2q,1+] Same as

See also convex uniform honeycombs, some of which illustrate these operations as applied to the regular cubic honeycomb.

If two polytopes are duals of each other (such as the tesseract and 16-cell, or the 120-cell and 600-cell), then bitruncating, runcinating or omnitruncating either produces the same figure as the same operation to the other. Thus where only the participle appears in the table it should be understood to apply to either parent.

Summary of constructions by extended symmetry

The 46 uniform polychora constructed from the A, B, F, H symmetry are given in this table by their full extended symmetry and Coxeter diagrams. The D symmetry is also included, though it only creates duplicates. Alternations are grouped by their chiral symmetry. All alternations are given, although the snub 24-cell, with its 3 constructions from different families is the only one that is uniform. Counts in parentheses are either repeats or nonuniform. The Coxeter diagrams are given with subscript indices 1 through 46. The 3-3 and 4-4 duoprismatic family is included, the second for its relation to the B family.

Coxeter groupExtendedsymmetryPolychora Chiralextendedsymmetry Alternation honeycombs
[3,3,3][3,3,3](order 120)6 | | | |
[2+[3,3,3]](order 240)3 | | [2+[3,3,3]]+(order 120)(1)
[3,31,1][3,31,1](order 192)0 (none)
[1[3,31,1]]=[4,3,3] = (order 384)(4) | | |
[3[31,1,1]]=[3,4,3] = (order 1152)(3) | | [3[3,31,1]]+=[3,4,3]+(order 576)(1) (= )
[4,3,3][3[1+,4,3,3]]=[3,4,3] = (order 1152)(3) | |
[4,3,3](order 384)12 | | | | | | | | | [1+,4,3,3]+(order 96)(2) (= )
[4,3,3]+(order 192)(1)
[3,4,3][3,4,3](order 1152)6 | | | | [2+[3+,4,3+]](order 576)1
[2+[3,4,3]](order 2304)3 | | [2+[3,4,3]]+(order 1152)(1)
[5,3,3][5,3,3](order 14400)15 | | | | | | | | | | | | [5,3,3]+(order 7200)(1)
[3,2,3][3,2,3](order 36)0 (none) [3,2,3]+(order 18)0 (none)
[2+[3,2,3]](order 72)0 [2+[3,2,3]]+(order 36)0 (none)
[[3],2,3]=[6,2,3] = (order 72)1 [1[3,2,3]]=[[3],2,3]+=[6,2,3]+(order 36)(1)
[(2+,4)[3,2,3]]=[2+[6,2,6]] = (order 288)1 [(2+,4)[3,2,3]]+=[2+[6,2,6]]+(order 144)(1)
[4,2,4][4,2,4](order 64)0 (none) [4,2,4]+(order 32)0 (none)
[2+[4,2,4]](order 128)0 (none) [2+[(4,2+,4,2+)]](order 64)0 (none)
[(3,3)[4,2*,4]]=[4,3,3] = (order 384)(1) [(3,3)[4,2*,4]]+=[4,3,3]+(order 192)(1)
[[4],2,4]=[8,2,4] = (order 128)(1) [1[4,2,4]]=[[4],2,4]+=[8,2,4]+(order 64)(1)
[(2+,4)[4,2,4]]=[2+[8,2,8]] = (order 512)(1) [(2+,4)[4,2,4]]+=[2+[8,2,8]]+(order 256)(1)

Uniform star polychora

Other than the aforementioned infinite duoprism and antiprism prism families, which have infinitely many nonconvex members, many uniform star polychora have been discovered. In 1852, Ludwig Schläfli discovered four regular star polychora: {5,3,5/2}, {5/2,3,5}, {3,3,5/2}, and {5/2,3,3}. In 1883, Edmund Hess found the other six: {3,5,5/2}, {5/2,5,3}, {5,5/2,5}, {5/2,5,5/2}, {5,5/2,3}, and {3,5/2,5}. Norman Johnson described three uniform antiprism-like star polychora in his doctoral dissertation of 1966: they are based on the three ditrigonal polyhedra sharing the edges and vertices of the regular dodecahedron. Many more have been found since then by other researchers, including Jonathan Bowers and George Olshevsky, creating a total count of 2127 known uniform star polychora at present (not counting the infinite set of duoprisms based on star polygons). There is currently no proof of the set's completeness.

See also

  • Convex uniform 4-polytopes
    • Uniform, convex polytopes in four dimensions, Marco Möller (in German). Includes alternative names for these figures, including those from Jonathan Bowers, George Olshevsky, and Norman Johnson.
    • Regular and semi-regular convex polytopes a short historical overview
    • Java3D Applets with sources
  • Nonconvex uniform 4-polytopes
    • Uniform polychora by Jonathan Bowers
    • Stella4DStella (software) produces interactive views of known uniform polychora including the 64 convex forms and the infinite prismatic families.
  • Klitzing, Richard. "4D uniform polytopes".
  • 4D-Polytopes and Their Dual Polytopes of the Coxeter Group W(A4) Represented by Quaternions International Journal of Geometric Methods in Modern Physics, Vol. 9, No. 4 (2012) Mehmet Koca, Nazife Ozdes Koca, Mudhahir Al-Ajmi (2012) [1]
FamilyABI(p) / DE / E / E / F / GH
Regular polygonTriangleSquarep-gonHexagonPentagon
Uniform polyhedronTetrahedronOctahedronCubeDemicubeDodecahedronIcosahedron
Uniform polychoronPentachoron16-cellTesseractDemitesseract24-cell120-cell600-cell
Uniform 5-polytope5-simplex5-orthoplex5-cube5-demicube
Uniform 6-polytope6-simplex6-orthoplex6-cube6-demicube12
Uniform 7-polytope7-simplex7-orthoplex7-cube7-demicube123
Uniform 8-polytope8-simplex8-orthoplex8-cube8-demicube124
Uniform 9-polytope9-simplex9-orthoplex9-cube9-demicube
Uniform 10-polytope10-simplex10-orthoplex10-cube10-demicube
Uniform n-polytopen-simplexn-orthoplexn-cuben-demicube12kn-pentagonal polytope
หัวข้อ: ตระกูลของรูปทรงหลายเหลี่ยมรูปทรงหลายเหลี่ยมปกติรายชื่อรูปทรงหลายเหลี่ยมปกติและรูปทรงหลายเหลี่ยมประกอบการดำเนินการกับรูปทรงหลายเหลี่ยม
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Uniform_4-polytope&oldid=1358609692#The_D4_.5B31.2C1.2C1.5D_group_family_.28Demitesseract.29 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ โพลีโทป 4 รูปทรงสม่ำเสมอ

ในทางเรขาคณิตโพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอ (หรือโพลีโครอนแบบสม่ำเสมอ ) คือ โพลีโทป 4 มิติที่จุดยอดสลับกันได้และเซลล์ของโพลีโทปนี้เป็นโพลีเฮดราแบบสม่ำเสมอและหน้าเป็นรูปหลายเหลี่ยมปกติ

ประวัติการค้นพบ

โพลี โทปปกติแบบ นูน : พ.ศ. 2395 (ค.ศ. 1852) : Ludwig Schläfli พิสูจน์ในต้นฉบับของเขา Theorie der vielfachen Kontinuität ว่ามีโพลีท็อปปกติ 6 ชิ้นใน 4 มิติ และมีเพียง 3 ใน 5 มิติขึ้นไปเท่านั้น รูปทรงหลายเหลี่ยมดาวปกติ 4 เหลี่ยม ( เซลล์รูป ทรงหลายเหลี่ยมดาว...

โพลีโทป 4 เหลี่ยมปกติ

โพลีโทป 4 มิติปกติเป็นส่วนย่อยของโพลีโทป 4 มิติสม่ำเสมอ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดเพิ่มเติม โพลีโทป 4 มิติปกติ สามารถแสดงได้ด้วย สัญลักษณ์ Schläfli { p , q , r } โดยมีเซลล์ประเภท { p , q }, หน้าประเภท { p }, รูปทรงขอบประเภท { r } และ รูปทรงจุดยอดประเภท { q , r }

สมมาตรของโพลีโทป 4 มิติแบบสม่ำเสมอในสี่มิติ

ใน 4 มิติมี กลุ่มจุด สมมาตรแบบกระจกเงาพื้นฐาน 5 กลุ่ม ได้แก่ A = , B = , D = , F = , H = [ 10 ] นอกจากนี้ยังมีกลุ่มปริซึม 3 กลุ่ม A A = , B A = , H A = และกลุ่มปริซึมคู่: I (p)×I (q) = แต่ละกลุ่มถูกกำหนดโดย โดเมนพื้นฐาน รูปทรงสี่เหลี่ยมด้านเท่ากูร์ซาต์...